[发明专利]外转子内置式永磁同步电机

说明书

一种外转子内置式永磁同步电机，涉及电机技术领域，该电机包括机座，及分别安装在机座上的内定子、外转子，所述外转子内置有对称布设的多个永磁单元，所述永磁单元包括V型磁钢组或双层一字磁钢组；所述V型磁钢组由两个V形布设的一字型磁钢构成，并且在每个磁钢的近q轴端设置有隔磁槽，所述双层一字磁钢组由沿外转子的径向由内至外间隔布设的两个一字型磁钢构成，并且每个磁钢的两端都设置有隔磁槽。本发明提供的电机，弱磁扩速能力好。

技术领域

本发明涉及电机技术，特别是涉及一种外转子内置式永磁同步电机的技术。

背景技术

外转子电机气隙直径比内转子电机大，具有更大的输出转矩和转动惯量，力矩波动较小，适合低速、大转矩和直接驱动场合的应用。

如图7所示，现有外转子电机都是表面安装式永磁同步电机（SPMSM），主要由内定子72，及环形的外转子71组成，内定子位于外转子的环孔内，内定子与外转子为间隙配合，在外转子71的内环面均布有径向向内突出的表贴式瓦型磁钢73，这种表面安装式外转子永磁同步电机由于永磁体的磁导率接近空气，交、直轴气隙均匀，交、直轴电感相等（Ld=Lq），属于隐极磁路，不产生磁阻转矩，而且由于等效气隙较大，难以解决弱磁扩速，必须在定子绕组中通入很大的直轴电流，达到弱磁扩速的目的，这种方法会减小转矩，增加定子损耗，降低驱动系统效率，并可能导致永磁体不可逆退磁危险，弱磁扩速能力差是阻碍SPMSM发展的根本原因。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种弱磁扩速能力好的外转子内置式永磁同步电机。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种外转子内置式永磁同步电机，包括机座、内定子，及环形的外转子，所述外转子以可转动方式安装在机座上，所述内定子固定在机座上，并且内定子位于外转子的环孔内，内定子与外转子为间隙配合，其特征在于：所述外转子内置有多个永磁单元，各个永磁单元围绕外转子的转轴对称布设；所述永磁单元包括V型磁钢组或双层一字磁钢组；

所述V型磁钢组由两个V形布设的一字型磁钢构成，并且在每个磁钢的朝向q轴的一端设置有隔磁槽，V型磁钢组相对d轴对称布设；

所述双层一字磁钢组由两个一字型磁钢构成，两个磁钢沿外转子的径向由内至外间隔布设，并且每个磁钢的两端都设置有隔磁槽，每个磁钢都相对d轴对称布设。

进一步的，所述永磁单元包括V型磁钢组，V型磁钢组在d轴上设置有中部磁障槽。

进一步的，所述永磁单元中包含有两个V型磁钢组，并且两个V型磁钢组沿外转子的径向由内至外间隔布设。

进一步的，所述V型磁钢组中，在每个磁钢的朝向d轴的一端都设置有隔磁槽，并且外侧的V型磁钢组在d轴上设置有梯形的中部磁障槽。

进一步的，所述V型磁钢组在d轴上设置有U形的内侧磁障槽，内侧磁障槽位于中部磁障槽的内侧。

本发明提供的外转子内置式永磁同步电机，外转子采用凸极结构，在外转子上内置V型磁钢组或双层一字磁钢组，使得交轴电感大于直轴电感，具有凸极效应，使得电机在永磁转矩的基础上迭加了磁阻转矩，磁阻转矩的存在有助于弱磁扩速，具有弱磁扩速能力好的特点，能提高电机的起动特性、过载能力和功率密度，扩大恒功率范围运行。进一步在d轴上设置磁障槽，可以增大交直轴电感差值，获得更好的弱磁扩速能力。

附图说明

图1是本发明第一实施例的外转子内置式永磁同步电机的定转子径向截面示意图；

图2是本发明第二实施例的外转子内置式永磁同步电机的转子径向截面示意图；

图3是本发明第三实施例的外转子内置式永磁同步电机的转子径向截面示意图；

图4是本发明第四实施例的外转子内置式永磁同步电机的转子径向截面示意图；

图5是本发明第五实施例的外转子内置式永磁同步电机的转子径向截面示意图；